JPH03294682A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、冷凍空調用、冷蔵庫用等の冷媒圧縮機あるい
は空気圧縮機として用いられるスクロル圧縮機に係り、
特に高速回転化に必須である旋回スクロールの軽量化・
バランス調整に関する。

［従来の技術］ スクロール圧縮機は、周知のように、鏡板と渦巻き状の
ラップとを有する旋回スクロールおよび固定スクロール
を噛み合せて密着させ、旋回スクロールの自転を自転防
止機構により防止しながら、固定スクロールに対して旋
回スクロールを旋回させるように構成されている。

従来、固定スクロールも旋回スクロールも鋳鉄製であり
、旋回スクロールの重量が大であるため、高回転数で運
転すると、旋回スクロールの遠心力による軸受荷重が増
大し、圧縮機の信頼性の低下を招く。

そこで、スクロール圧縮機の高回転数運転化を図るため
、旋回スクロールの軽量化の従来技術として、旋回スク
ロールをアルミ合金等の比重が小である材料製にするこ
とが試られでおり、又、旋回スクロールの重心を駆動軸
中心に合せる従来技術として、旋回スクロール鏡板中に
偏在した凹みを設ける様にした特開昭５８−１１．０８
６等がある。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、旋回スクロールの軽量化のために旋回スクロー
ルをアルミ合金等の比重が小である月料製にした場合、
材料の熱膨張係数等の違いにより旋回スクロールど固定
スクロールのラップ端部の隙間を大きくとらねばならす
、密閉作動室間をシールするためにラップ端部にチップ
シールを設ける必要がある。又、旋回スクロールの重心
を駆動軸中心に合せるために特開昭５８−１１０８６等
で用いられている手段は、高回転数で運転する場合に必
要となる旋回スクロールの軽量化について配慮がなされ
ていなかった。

本発明の目的は、旋回スクロールの軽量化を図るととも
に、旋回スクロールの重心をＩｐｌ動軸中心に合せるこ
とを容易にし、以て高速運転に適合したスクロール圧縮
機を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明によオシば、特許請求の範囲の各請求項に記載の
構成を有するスクロール圧縮機が提供される。

［作　　　用］ 放射状のリブは旋回スクロールのラップとほぼ直角の方
向に延びているので旋回スクロールの鏡板を肉薄にして
も剛性は十分確保され、従って旋回スクロールが軽量化
され、また鏡板外周部の座面の面積の調整により旋回ス
クロールの重心を軸受ボス中心線上に位置させており、
その結果、旋回スクロールの遠心力の低減、振動の低減
が可能となり、圧縮機の高速回転化が可能になる。

特に、請求項２記載の構成においては、そこに記載の通
路があるため、旋回運動している旋回スクロールの鏡板
外周部の側面がフレームに接近しても、そこでの潤滑油
の圧縮は生ぜず、従って。

圧柘・１機の動力消費を軽減できる。

・１ ［実　施　例］ 第３図は本発明のスクロール圧縮機の１実施例の全体構
造を示す縦断面図である。渦巻状ラップ１ａを有する旋
回スクロール１は同じく渦巻状ラップ２ａ有する固定ス
クロール２と噛み合って圧縮機部をイ、′４成している
。固定スクロール２はフレーム３と結合されて密閉容器
１８に固定されている。旋回スクロール１の鏡板外周部
は固定スクロール２とフレーム３との間に微小間隙以て
旋回自在に支持され、その下面に設けたボス６に軸受嵌
合したクランクピン１０ａを有するクランク軸１０を密
閉容器１８に支持された電動機１１によって回転倣動す
ることにより、旋回スクロール１はオルダム継手機構８
て自転を防止されつつ、固定スクロール２に対し相対的
に旋回運動せしめられる様になっている。この旋回運動
に伴い両スクロールのラップ間に形成される圧縮室に吸
入管１２から取込まれたカスは、該圧縮室の容積縮少に
より圧縮されて、固定スクロールの中央吐出孔２ｄから
」１方の吐出室１３中に吐出され、次いて下方の電動機
室１４を経て吐出管１５から機外に吐出される。運転中
、吸入圧力と吐出圧力との中間のガス圧力を旋回スクロ
ール１とフレーム３とて囲まれた背圧室７に導入し、こ
の中間圧力を旋回スクロール１の背面に作用させること
によって、旋回スクロール１を固定スクロール２に対し
て軸方向に押付ける力を発生させる様になっている。

この中間圧力の導入は、旋回スクロール１の鏡板を貫通
する小孔（不図示）を介して両スクロールラップ間の圧
縮途中のガスを背圧室７に導入することによって行うの
が好適である。また、運転中、密閉容器１８の下部の油
溜め１６から給油管１７およびクランク軸１０内の給油
孔２０を介して、フレーム３に支持したクランク軸１０
の軸受および旋回スクロール１のボス部６の軸受に潤滑
油を供給し、更に、この油は、オルダム機構８を潤滑し
、更に背圧室７から旋回スクロール１の鏡板外周とフレ
ーム３との間の旋回用空所４を通って両スクロール間の
圧縮室に入ることにより、フレーム３および固定スクロ
ール２に対する旋回スクロールの摺動部を潤滑した後、
ガスと共に吐出室１３中に排出され、電動機室１４を経
て油溜め１Ｇに戻ると共に、一部の油はガスと共に吐出
管１５から機外に持ち去らオυる。

さて本スクロール圧縮機における旋回スクロール１の構
造の詳細を第１図に、また、それを固定スクロール２お
よびフレーｔｓ　３と組合せた状態の部分拡大図を第２
図に示す。

第１図において、旋回スクロール１の鏡板１ｂにはラッ
プ１ａと反対側に軸受ボス６に連なる放射状リブ１ｃを
設けてあり、これらリブＩＣ間では鏡板１ｂが一定の薄
肉の厚さになっていて、リプ１ｃ間に凹部１ｄが形成さ
れている。放射状リブ１ｃがラップ１ａとほぼ垂直であ
るため、鏡板１ｂの薄肉化がなされているにもかかわら
ず、旋回スクロール１が高剛性となり、旋回スクロール
１の軽量化が達成できる。又、放射状リブＩＣの先端部
は、鏡板１ｂの外周部にて周方向に広がっている座面５
に連なっている。この座面５はフレー１１３との接触座
面をなすもので、この接触座面５の面積を調整すること
により、旋回スクロール１の重心を駆動軸中心（ボス部
６の中心軸線）上に位置させる。更に第２図に示す、旋
回スクロール鏡板外周部とフレーム３との間の旋回用空
所４での潤滑油の撹拌・圧縮による動力損失を防止する
ために、放射状リブ間の凹部１ｄを旋回スクロール鏡板
外周部の外側の上記空所４に連通させる切欠５ａを座面
５の間に設け、これにより、旋回スクロール１の鏡板１
ｂの外周部の上記座面５の面積を減じるとともに、前記
切欠５ａおよび凹部１ｄを旋回スクロール鏡板外周部の
外側の上記空所４と背圧室７とを連通させる潤滑油の通
路とする。又、放射状リブの高さ（これは座面５の高さ
に等しい）しは固定スクロール２とフレーム３により微
小隙間にて挟持される様に設定されている。

第４図は、フレーム３との接触座面５を全周に亘って連
続したものとなし、旋回スクロール１を更に高剛性とし
た実施例を示す。

第５図は、第４図の実施例において旋回スクロ−ル鏡板
外周部の外側の空所４と背圧室７とを連通させる潤滑油
の通路となる孔９を座面５に明けた実施例を示す。

これらの実施例の効果を説明する。圧縮機が高回転数に
て運転されている場合、リブ１ｃと座面５以外の部分に
おける鏡板１ｂを薄肉となして旋回スクロール１を軽量
化したことにより、旋回スクロール１の自重による遠心
力を小にすることが出来、そ、のため軸受荷重が軽減さ
れ、圧縮機の信頼性が向上する。上記の様な鏡板薄肉化
にもかかわらず、リブ１ｃがラップと垂直の方向にある
ことにより、旋回スクロールの剛性は低下しない。

又、フレーム３との接触座面５の面積を調整して旋回ス
クロール１の重心を駆動軸中心（ボス部６の中心線）上
に位置させたことにより、旋回スクロール１の不安定運
動を防止することが出来、摺動部分の片当たり防止、振
動・騒音の低減が図れる。又、第２図に示すように旋回
スクロール１の鏡板１ｂがフレー１１３に近接して空所
４が狭まった場合にも、第１図又は第５図に示す実施例
では、放射状のリブ間の凹部１ｄ及び切欠５ａまたは孔
９を介して潤滑油が移動出来るので潤滑油の撹拌・圧縮
による動力消費の増加を防止出来る。

なお、伺言すれは、本発明のスクロール圧縮機は、運転
中、圧縮ガス圧力によるスラス１−力で固定スクロール
から１Ｕｌｆ　ｈようとする旋回スクロールをフレーム
で支えるタイプのスクロール圧縮機とは異なり、背圧室
に導いた流体圧力を旋回スクロール鏡板背面に作用させ
て旋回スクロールを固定スクロール側へ押し伺けるタイ
プのものであるから、旋回スクロールは、運転中は、こ
れをフレームで支持する必要はなく、ガス圧力の低い起
動時や停止時にのみ、フレームで支持すればよいので、
旋回スクロールのフレームに対する当接部は、前記の座
面５やリブ１ｃの如き小面積で足りるのである。

［発明の効果］ 以上の説明より明らかな如く、本発明によるスクロール
圧縮機は、旋回スクロールの軽量化、および、旋回スク
ロールの重心を駆動軸中心に合せることか達成さＪしる
ので、運転時の遠心力および振動が低減され、高速運転
が可能になる。旋回スクロールの軽量化はその構造形状
によってもたらさＪするので、旋回スクロールを固定ス
クロールと同様鋳鉄製としても軽量化は可能であり、従
って旋回スクロールをアルミ合金とした場合に見られる
材料の熱膨張係数の違いによる問題は回避できる。また
特に請求項２の構成を採用した場合は、潤滑油の撹拌・
圧縮による動力損が容易に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ　Ｌ（ｂ　）、（ｃ　）は本発明に係る旋回
スクロールの１実施例の、夫々、ラップ側平面図、背面
側平面図およびＡ−０−Ａ断面図、第２図は同旋回スク
ロールを固定スクロールおよびフレームと組合せたとき
の部分拡大断面図、第３図は本発明の実施例に係るスク
ロール圧縮機の全体断面図、第４図（ａ）、（ｂ）、（
ｃ）は本発明に係る旋回スクロールの他の実施例の、夫
々、ランプ側平面図、背面側下面図およびＡ−０−Ａ断
面図、第５図は本１ ２ 発明に係る旋回スクロールの更に他の実施例の背面側平
面図である。 １・旋回スクロール　　２　固定スクロール３　フレー
ム ４・・・鏡板外周部の外側の空所 １８　ラップ　　　　　１ｂ　・鏡板 １ｃ　放射状リブ　　　１ｄ・・リブ間の凹部５　接触
座面　　　　　６・・・軸受ボス７・背圧室 他　　１　　名 第 ４ 図 （Ｃ） （ａ） Ａ−０−Ａ断面 （ｂ） うＩＩ／７０ヒＺ乏之寸デシす 第 図 １

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　鏡板と該鏡板に直立している渦巻き状ラップとから
   各々なる旋回スクロール及び固定スクロールを備え、こ
   れら双方のスクロールを互いにラップを内側に向けて組
   み合せ、前記旋回スクロールを固定スクロールに対して
   旋回させるように旋回スクロールの鏡板背面に設けた軸
   受ボスで主軸の偏心部を受けるとともに、前記旋回スク
   ロールの鏡板外周部を前記固定スクロール鏡板外周部と
   フレームとで微小隙間にて挟持し、前記旋回スクロール
   の背面に形成した背圧室に前記旋回スクロールを前記固
   定スクロールに押圧する流体圧力を作用させ、各々の前
   記ラップと鏡板により形成される密閉作動室が中心方向
   に移動するに従ってその容積を減少させて流体を圧縮す
   るスクロール圧縮機において、前記旋回スクロールの前
   記鏡板の背面には、旋回スクロールの鏡板背面外周部に
   周方向に延びる座面を突設すると共に、前記軸受ボスか
   ら該鏡板外周部まで放射状に延びる複数の放射状リブを
   突設し、前記放射状リブを前記座面と連設させ、前記放
   射状リブ間の凹部の深さ（したがって該凹部における鏡
   板の肉厚）を一定となし、前記座面の面積を調整するこ
   とにより、前記旋回スクロールの重心をほぼ前記軸受ボ
   スの中心線上に在らしめたことを特徴とするスクロール
   圧縮機。 ２　前記座面には該座面の外側と前記放射状リブ間の凹
   部とを連絡する切欠または孔を設け、これらリブ間の凹
   部および該切欠または孔を旋回スクロールの鏡板外周部
   と前記背圧室とを連通する通路としたことを特徴とする
   請求項１記載のスクロール圧縮機。 ３　前記座面が旋回スクロールの鏡板外周部の全周に亘
   つて連続していることを特徴とする請求項１記載のスク
   ロール圧縮機。